Hocmai Forum 
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 17: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
Phần 1: LÝ THUYẾT + CÂU HỎI LIÊN QUAN
Phần 1: LÝ THUYẾT + CÂU HỎI LIÊN QUAN
I. Máy phát điện xoay chiều một pha
- Cấu tạo: gồm hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng:
+ Phần cảm: tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay ; đó là một vành tròn (có trục quay [imath]\Delta)[/imath], trên gắn các nam châm ( [imath]2 p[/imath] cực nam châm gồm [imath]p[/imath] cực nam và [imath]p[/imath] cực bắc) mắc xen kẽ nối tiếp nhau, và quay tròn xung quanh trục [imath]\Delta[/imath] với tốc độ [imath]n[/imath] vòng/giây. Khi đó phần cảm gọi là rôto.
+ Phần ứng gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng tròn, gọi là stato. Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số : [imath]f=p n[/imath] làm xuất hiện một suất điện động xoay chiều hình [imath]\sin[/imath] cùng tần số [imath]f[/imath].
- Ngoài ra, người ta cũng chế tạo các máy phát điện xoay chiều trong đó phần cảm cố định và phần ứng thì quay.
C1
Nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều: Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi khung dây được đặt trong từ trường đều [imath]B[/imath] quay quanh trục vuông góc phương từ trường thì từ thông qua khung dây biến thiên dẫn đến xuất hiện suất điện động cảm ứng xoay chiều trong khung dây.
C2
- Chứng minh công thức [imath]f=pn[/imath]:
Khi roto quay, từ thông biến thiên tuần hoàn với chu kì [imath]T[/imath] để một cực Bắc đi từ cuộn dây này đến cuộn dây kế tiếp nó. Mà có [imath]n[/imath] lần chu kì dòng cảm ứng, do đó: [imath]T=\dfrac{1}{np}=\dfrac{1}{f} \Rightarrow f=np[/imath]
- Máy phát điện xoay chiều [imath]600[/imath] vòng/phút = [imath]10[/imath] vòng/giây, có [imath]5[/imath] đôi cực sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số là: [imath]f=np = 10.5=50 Hz[/imath]
II. Máy phát điện xoay chiều ba pha
1/ Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
| Máy phát điện ba pha là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau [imath]\dfrac{2 \pi}{3}[/imath]. - Cấu tạo: + Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng (ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm [imath]O[/imath] của đường tròn và lệch nhau [imath]120^{\circ}[/imath] ). + Một nam châm [imath]N S[/imath] có thể quay quanh trục [imath]O[/imath] với tốc độ góc [imath]\omega[/imath] không đổi. - Nguyên tắc hoạt động: Khi nam châm quay, từ thông qua mỗi cuộn dây là ba hàm số [imath]\sin[/imath] của thời gian, cùng tần số góc [imath]\omega[/imath], cùng biên độ và pha lệch nhau [imath]\frac{2 \pi}{3}[/imath]. Do đó, trong ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau [imath]\frac{2 \pi}{3}[/imath]. |  |
2/ Cách mắc mạch ba pha
Máy phát ba pha được nối với ba mạch tiêu thụ điện năng (thường được gọi là tải). Các tải được giả thiết là giống nhau : cùng điện trở, dung kháng, cảm kháng. Ta nói rằng các tải đối xứng.
Trong mạch ba pha. các tải mắc với nhau theo hai cách:
| [imath]a/[/imath] Mắc hình sao |  |
| [imath]2/[/imath] Mắc hình tam giác |  |
- Các điện áp pha là các điện áp [imath]u_{1O}, u_{2O}, u_{3O}[/imath]
- Các điện áp dây là các điện áp [imath]u_{12}, u_{23}, u_{31}[/imath]
Ta có hệ thức: [imath]U_{\text {dây }}=\sqrt{3} U_{\text {pha }}[/imath]
C3
Chứng minh công thức [imath]U_{\text {dây }}=\sqrt{3} U_{\text {pha }}[/imath]:
| Ta có: [imath]\overrightarrow{U_{12}}=\overrightarrow{U_{10}}-\overrightarrow{U_{20}}[/imath] Từ giản đồ, ta có: [imath]U_{12}=2.U_{10}\cos (\dfrac{\pi}{6})=\sqrt{3}U_{10}[/imath] hay: [imath]U_{\text{dây}}=\sqrt{3}U_{\text{pha}}[/imath] |  |
3/ Dòng ba pha
- Là dòng điện xoay chiều do máy phát xoay chiều ba pha phát ra.
- Là hệ ba dòng điện xoay chiều hình [imath]\sin[/imath] có cùng tần số, lệch pha [imath]\dfrac{2\pi}{3}[/imath] từng đôi một.
- Nếu tải đối xứng nhau thì ba dòng điện cùng biên độ
4/ Những ưu việt của dòng ba pha
[imath]a/[/imath] Tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dòng một pha.
[imath]b/[/imath] Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.
| Tổng kết Máy phát điện xoay chiều : - Một pha : Khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh ra suất điện động xoay chiều trong các cuộn dây cố định (stato). - Ba pha : Khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh ra hệ ba suất điện động trong ba cuộn dây giống nhau đặt cố định (stato) trên một vòng tròn, tạo với nhau những góc [imath]120^{\circ}[/imath]. |
----------
Xem thêm: HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 12
